2. Основні результати наукових досліджень 2011 р.

Основні результати наукових досліджень 2011 р. та науково-технічних розробок за пріоритетними напрямами

2. Основні результати наукових досліджень 2011 р. та науково-технічних розробок за пріоритетними напрямами

Наукова діяльність кафедри відповідає двом пріоритетним напрямкам розвитку науки і техніки:

1. Фундаментальні наукові дослідження з найбільш важливих проблем розвитку науково-технічного, соціально-економічного, людського потенціалу для забезпечення конкурентоспроможності України у світі та сталого розвитку суспільства і держави.

Пріоритетний тематичний напрям наукових досліджень і науково-технічних розробок на період до 2015 року – Найважливіші проблеми фізико-математичних і технічних наук.

2. Енергетика та енергоефективність.

Пріоритетний тематичний напрям наукових досліджень і науково-технічних розробок на період до 2015 року – Технології електроенергетики.

Наукова діяльність кафедри є в руслі стратегічних пріоритетних напрямів інноваційної діяльності на 2011-2021 роки – 1) освоєння нових технологій транспортування енергії, впровадження енергоефективних, ресурсозберігаючих технологій, освоєння альтернативних джерел енергії.

Основні результати роботи кафедри:

• 2 кандидатські дисертації підготовлено (асистент Бовкунович В.С., аспірант Бур’ян С.О.) та рекомендовано до захисту в Спеціалізованій вченій раді (захист очікується в 2012 р.);
• опубліковано 1 навчальний посібник з грифом МОНМС України та 12 з грифом НТУУ”КПІ”;
• опубліковано 99 наукових праць (включаючи доповіді та тези доповідей на конференціях), із них 25 у фахових виданнях ВАК та 4 у закордонних виданнях;
• зроблено 88 доповідей на конференціях загалом, з них 21 доповідь на повноформатних конференціях без вікового обмеження, у тому числі 2 доповіді на міжнародних закордонних конференціях та 18 доповідей  на  8 міжнародних конференціях в Україні, а також 24 доповіді молодих учених кафедри на міжнародних конференціях для молодих учених, аспірантів  та студентів;
• проведено загально-університетську науково-технічну конференцію молодих учених, аспірантів і студентів „Проблеми сучасної електроенерготехіки та автоматики”, секція „Автоматизація електромеханічних систем та електропривод”, де зроблено 45 доповідей студентів.
• представлено два експонати: промисловий зразок векторного асинхронного електроприводу для перспективних моделей трамвайних вагонів і тролейбусів (проф. Пересада С.М., доц. Ковбаса С.М.), енергозберігаючий асинхронний електропривод систем водопостачання та вентиляції (проф. Пересада С.М., доц.. Ковбаса С.М.) на виставці технопарку „Київська політехніка”;
• отримано 2 дипломи першого та 1 другого ступеня на Всеукраїнському конкурсі студентських наукових робіт 20010/2011 навчального року з галузі «Електротехніка та електромеханіка» (студенти Грищук Т.В., Яремов О.І.);
• студент 4 курсу До Нгок Лам став переможцем Всеукраїнської олімпіади з математики (2 тур, 3 місце категорії Т), 29 травня 2011 р., м. Севастополь.

У звітному році завершено виконання держбюджетної науково – дослідної роботи № 2217ф “Основи теорії адаптивних електромеханічних систем автоматичного керування з векторно-керованими електродвигунами змінного струму в умовах неповної інформації”, керівник д.т.н., проф. Пересада С.М., фінансується з державного бюджету Міністерства освіти України. Робота розпочалася в січні 2009 р. Обсяг фінансування за плановим кошторисом на 2011 р. складав 138463 грн., в т.ч. на заробітну плату – 98653 грн.

Дежбюджетна тема №2217 “Основи теорії адаптивних електромеханічних систем автоматичного керування з векторно-керованими електродвигунами змінного струму в умовах неповної інформації” відповідає пріоритетному напрямку розвитку науки і техніки 3 (енергетика та енергоефективність). У 2011 році за темою опубліковано 24 статті та зроблено 22 доповіді на міжнародних конференціях. Результати досліджень також використано в 7-х магістерських та 5-ти бакалаврських випускних роботах. Залучалось до науково-дослідної роботи 32 студенти (1 на платній основі).

Опис завершеної роботи

2217-ф Основи теорії адаптивних електромеханічних систем автоматичного керування з векторно-керованими електродвигунами змінного струму в умовах неповної інформації (факультет електроенерготехніки та автоматики,  керівник С.М. Пересада)

Розвинуто теорію стійкості багатовимірних нелінійних систем з метою розробки нових методів синтезу керувань, які забезпечують декомпозицію вихідної структури на зв’язані підсистеми, структурні властивості яких гарантують композитній системі локальну експоненціальну стійкість, квазірозв’язання  процесів у підсистемах і асимптотичну лінеаризацію однієї з них. Створено нову концепцію керування класом електромеханічних систем з формуванням результуючої декомпозиції “електромагнітна – оцінювання кутової швидкості – механічна” підсистеми, яка є загальнотеоретичною основою для розв’язання основних задач керування координатами системи в умовах неповної інформації про вектор стану. Розроблено метод векторного керування в електромеханічних системах з асинхронними двигунами в умовах неповної інформації з адаптивним оцінюванням змінної у часі кутової швидкості та асимптотичним відпрацюванням заданих траєкторій координат системи. Вперше розроблено методи синтезу алгоритмів ідентифікації, адаптивного спостереження і прямого адаптивного керування за частково вимірюваним вектором стану, які дозволяють отримати локально визначені вирішення для класу нелінійних об’єктів адаптації, що мають невідомі додатні  коефіцієнти при похибках оцінювання, а також у випадку нелінійної параметризації невідомих параметрів. Продемонстровано результати застосування розроблених теоретичних положень для електродвигунів змінного струму та турбомеханізмів.

Розроблена теорія викладається як новий навчальний курс “Робастне та адаптивне керування в електромеханічних системах” для магістрів за спеціальністю “Електромеханічні системи автоматизації та електропривод” та частково в рамках навчального курсу “Автоматизація електромеханічних систем” для бакалаврів напрямку “Електромеханіка”. Впроваджено три нових лабораторних роботи з курсу “Автоматизація електромеханічних систем”, дві з курсу “Електромеханічні системи автоматизації загальнопромислових механізмів” та одна з курсу “Теорія мехатронних систем” для бакалаврів напрямку “Електромеханіка”.

Розробка перевищує світові аналоги по забезпеченню діапазону регулювання та величині динамічної похибки. Запропоновані підходи та методи мають універсальний характер, і їх можна впроваджувати при розробці бездавачевих електромеханічних систем автоматичного керування. Найбільш широке застосування можливе для векторно-керованих асинхронних електроприводів, для яких розроблено експериментальний зразок, а також в системах водозабезпечення. Передбачається впровадження результатів в прикладних розробках тягового електропривода електротранспорту.

За три роки роботи над темою опубліковано 50 наукових статтей, зроблено 53 доповіді на міжнародних наукових конференціях, захищено 1 кандидатську дисертацію (2 підготовлено до захисту), підготовлено до захисту 1 докторську дисертацію, захищено  7 магістерських робіт, залучено до наукової роботи 32 студенти (1 на платній основі).

Також виконується одна госпдоговірна робота з фінансуванням 50 тис. грн. “Тестування програмного забезпечення дослідного зразка тягового електроприводу тролейбусу та участь у його експлуатаційних випробуваннях”. Замовник ДП «Науково-дослідний та конструкторсько-технологічний інститут міського господарства». Сторони домовились розпочати роботи з 11 квітня 2011 року та завершити їх до 31 грудня 2011 року.